三氟甲磺酸锂的电导率和电化学稳定性不如LiPF6，但其热稳定性，吸水分解性、循环性能等都高于LiPF6，当其应用于固体电解质时，由于其稳定的阴离子会使电解质与负极材料界面间的钝化层结构和组成得到改善，有利于电解质、钝化膜、电极的稳定。
在反应容器中加入液体SO3 80.06g，恒温在25℃搅拌，在2小时内缓慢持续充入CHF3气体112g，持续搅拌1小时；将反应容器内液体升温至60℃，用NaOH溶液和有机溶剂丙酮吸收尾气，当无尾气排出后，将反应容器内液体降温至室温备用；在新的反应容器中加入碳酸锂45.0g，加入450g去离子水搅拌均匀，缓慢滴加上述冷却后的反应液，开启排空和降温，控制温度在45℃，滴加时间控制在1小时左右，滴加完成后持续恒温反应3小时；过滤反应液，蒸干母液得到含有三氟甲基磺酸锂和少量碳酸锂的白色粉末。将所述粉末用800g碳酸二甲酯溶解，通过过滤、重结晶、干燥等工序得到纯度为99.93％的白色粉末三氟甲磺酸锂126g，整体收率为80.7％。